Die Anforderungen an die Qualität industriell hergestellter Lebensmittel wachsen stetig. Auch der regulatorische Druck in der Lebensmittelsicherheit hat in den vergangenen Jahrzehnten angesichts weltweiter Lieferketten und komplexerer Verarbeitungsprozesse enorm zugenommen. Heute muss die Lebensmittelanalytik oft die Frage beantworten, ob ein Produkt Original oder Fälschung ist. Welche Trends gibt es hier aktuell und welche Profiling-Methoden werden die Zukunft bestimmen?
Brauereien war es schon immer ein besonderes Anliegen, die Frische ihrer Biere zu sichern. Gilt es doch, den Sauerstoffgehalt beim Füllen der Flaschen zu minimieren, da Luft das Bier vorzeitig altern lässt. Bitburger setzte hier 1973 als eine der ersten Brauereien ein Sauerstoffmessgerät ein. Vier Jahre später folgte zur besseren Kontrolle des Gärungsverlaufs und zur Analyse der Aromastoffe der erste Gas-Chromatograph. Das Beispiel zeigt: Auch vor 50 Jahren wurde in den Unternehmen der Lebensmittelindustrie bereits darum gerungen, wie sich Qualität und Sicherheit der Produkte gewährleisten lassen. In den darauffolgenden Jahren revolutionierten die stetigen Fortschritte in der Flüssig- und Gas-Chromatographie die Qualitätssicherung, etwa durch Kapillarsäulen mit hoher Trennleistung und Empfindlichkeit. Parallel dazu entwickelte sich die rechtliche Regulierung auf EU-Ebene immer weiter. Insbesondere in den Bereichen Lebensmittelsicherheit und Verbraucherschutz sind aktuelle Nachweis- und Herkunftsanalysen nur mit modernsten Verfahren der Lebensmittelanalytik und neuartigen molekularbiologischen Methoden möglich.
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Der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (high performance liquid chromatography, HPLC) stehen dafür heute so viele verschiedene Trennmaterialien wie noch nie zur Verfügung: Von Phasen mit extrem kleinen Partikeln für die UHPLC (ultra high performance liquid chromatography), über spezialisierte Trennphasen für eine einzige Anwendung, bis hin zu Mixed-Bett-Phasen sind viele Materialien vorhanden, mit denen sich fast jede Methode auf den Stand der Technik bringen lässt, zum Beispiel mit Applikationspaketen zur einfachen Analyse von Zuckern und wasserlöslichen Vitaminen oder Aminosäuren. Dank der Kopplung chromatischer und massenspektrometrischer Verfahren gelang es, in immer neuere Dimensionen der Spurenanalytik vorzudringen. Erst durch die Kombination von HPLC mit der Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) konnte die EU für Acrylamid Richtwerte veröffentlichen und im November 2017 Minimierungsmaßnahmen für die Senkung des Acrylamidgehalts in Lebensmitteln festlegen.
Eine historisch noch recht junge Weiterentwicklung in der Massenspektrometrie ist die bildgebende Massenspektrometrie (MS Imaging). Sie kombiniert die gewonnene Information über Moleküle mit räumlicher Information: Indem ein Laser eine Probenoberfläche abrastert und Pixel für Pixel immer eine andere Stelle auf der Probe bestrahlt, kann für jeden Punkt, den der Laser getroffen hat, ein Massenspektrum aufgenommen werden. Forschenden der Universität Bayreuth ist es damit gelungen, Natamycin in Milchprodukten sichtbar zu machen. Hintergrund: Um Käselaibe vor Schimmelpilzbefall zu schützen, werden ihre Oberflächen häufig mit dem Fungizid behandelt. Eine EU-Verordnung setzt dafür einen Grenzwert von 1 mg/dm2 fest und schreibt überdies vor, dass Natamycin nicht tiefer als 5 mm in einen behandelten Käselaib eindringen darf. Mit den bisher üblichen lebensmittelanalytischen Verfahren lässt sich dies allerdings nicht im Detail beschreiben.
